基于创新教育的翻转课堂在《MEMS技术基础》教学中的重要意义及可行性分析

摘要：在《MEMS技术基础》课程教学中，由于课程内容涉及多学科交叉，又具有较强的实践应用特点，传统课堂的教学模式主要存在时间局限性和实践困难性问题。本文主要介绍基于创新教育的翻转课堂在《MEMS技术基础》课程中的必要性、重要实施意义、教学目标及可行性分析。通过合理的教学设计和科学的评价体系，并以学生为主导进行授课与学习，期望激发学生的内在学习动力和提升整体的教学质量，促进学生更加深入了解课程知识，达到理论结合实践的特点，最终实现学生全方面科学素质的提升，达到翻转课堂的教学效果。

一、背景

1.1 教学重要实施意义

创新教育理念，就是要摈弃传统教学的弊端，寻求以创造而不是以理解与记忆来作为课堂教学效果的价值取向，培养学生的创造性思维能力与实践动手能力，而且要更加注重丰富的情感和个性，使学生达到知、情、意、行 的协调统一。

MEMS （Micro Electro Mechanical System，MEMS）技术作为微电子工程科学及微机械学科衍生出的重点交叉学科分支，其教学知识点不仅涉及微电子科学与技术的专业知识，同时包含微机械领域中不同传感器、执行器等重要教学知识点，因此教学内容相对来说较为复杂。而且，又由于《MEMS技术基础》是一门偏重于科学知识实践性较强学科，这势必要求在教学的过程中必须要做到理论联系实际，积极引导学生活学活用，从而培养学生自己动手查阅知识，甚至动手实验、实践能力。

至此，鉴于《MEMS技术基础》具有丰富的实践应用及交叉学科特色，促使基于创新教育的翻转课堂在大学《MEMS技术基础》教学中的必要性及重要的教学实施意义。

1.2 国内外现状和趋势

教育信息化的深入发展，推动教学方式及师生关系的深度变革，翻转课堂的出现为教学变革提供新的角度与方向。翻转课堂自形成之初，特别是在美国成功实施翻转课堂后，受到国内外诸多学者及一线教师的研究及实践探索，而翻转课堂的引入及实施更为我国传统教学的改良注入新鲜血液。

二、教学目标及关键问题

基于创新教育的翻转课堂在大学《MEMS技术基础》课堂中的教学目标主要集中于提高教学效率与质量，同时提升学生自我学习能力及动手实践能力，期望解决传统教学过程课堂中时间局限性及实践困难性关键科学问题，最终促进学生全方面综合素质的提高。具体教学目标与关键科学问题如下：

2.1 教学目标

1） 基于创新教育的翻转课堂解提高教学效率和质量

传统大学《MEMS技术基础》教学课堂主要基于教师直接讲授的模式，而学生则被动的接受知识。大学的《MEMS技术基础》课程，不仅涉及半导体物理、微电子加工技术基础，同时也包含微纳制造、传感器等大量知识，这势必要求学生需要掌握较为复杂的的理论知识，而传统课堂在有限的时间内，针对上述情况想要达到更加直观及深刻的理解和掌握，需提高课堂效率。

2） 基于创新教育的翻转课堂提高学生动手实践能力

传统大学《MEMS技术基础》教学课堂在讲授知识的基础上，往往会加入一些视频或者是模型，从而加深学生对知识点的理解。然而，传统《MEMS技术基础》教学课堂上时间的局限性则必然会导致实践的局限性，即不能把所有的微电子器件、MEMS加工工艺及传感器、执行器都一一向学生展示。同时，大多数的教学课堂都是在普通教室中进行的，至此需进一步提高课堂学生的实际操作能力。

三、教学实施方案及体现形式

根于以上分析，基于创新理念的翻转课堂可以具备较大潜力解决好传统《MEMS技术基础》教学课堂上时间局限性及实践困难的问题，具体实践方案及体现形式如下：

1）积极引导学生进行课外自主学习。课堂教学模式由传统教学模式向翻转课堂模式转变，而《MEMS技术基础》的翻转课堂不仅仅是简单的将知识点转化成视频或者是音频供学生网上自主学习，同时需要结合《MEMS技术基础》本身的特点创新性的设计一些独特的环节供学生自主学习。通过利用网络资源，将重要的加工工艺流程及MEMS传感机理以视频或者是图片的形式上传到网上，构建合理的网上学习平台，将传统课堂网络化，供学生自主学习，以此提高学生学习的积极性及动力性，激发学生学习的兴趣，即实现的是教学情景的翻转。

2）积极促进学生有效利用课堂有限时间。在引导学生进行自主课外学习的同时，还必须重视充分利用有限的课堂教学时间，毕竟学生自主学习的能力有其局限性，并且不同的学生其掌握知识的能力也是不一样的。因此，有限时间的课堂教学也是翻转课堂实施的重要场所，而这则需要教师创新性的设计一些授课模式，提供学生一个答疑解惑的机会，通过网络课堂与传统课堂的有机结合，针对不同学科类型的学生进行大学《MEMS技术基础》课堂的翻转。

四、 可行性分析

4.1 课程特点可作为开展翻转课堂夯实的教学基础

教学过程中，教师可合理安排学生进行相应独立学习、建模和分组讨论，提供和创造内容丰富且多种新型的教学形式，以便更加直观掌握和学习课程知识，教师亦可根据学生的掌握程度进行相应指导，促进学生对课程内容的进一步理解和掌握。

4.2 健全的教学资源和平台是开展翻转课堂的有效保证

开课前，教师需充分准备丰富的教学参考资料，包括视频教程、模型建立参考以及明确的学习目标及任务安排，这些为学生主动查阅资料提供大量且可靠的信息保证。此外，依靠现代化教学平台也是开展翻转课堂的有效途径，利用多物理场软件等设计不同传感器模型，安排学生进行相应参数修改及对仿真

五、 结语

本文从《MEMS技术基础》课程目前所存在的关键问题出发，即课堂时间局限性及实践困难性出发，阐述基于创新教育的翻转课堂的重要意义，并明确教学目标、实施方案以及可行性分析。通过创新教育翻转课堂的有效实施，即角色对换，能够极大提高学生的自主学习能力与实践动手能力，利用线上、线下相结合的理论加实践活动，建立科学的学习方法和评价体系，最终提高学生独立思考、科学的思维能力， 成为全面科技人才。

参考文献：

[1]杜立群，王大志，崔岩等.“MEMS技术基础”课程教学方法的改革与实践[J].教育教学论坛，2015，No.202（16）：124-125.

[2]江艳，王海，于洋等.基于学科竞赛的非硕士点本科高校工科生创新教育思考[J].现代商贸工业，2022，43（21）：108-109.

基金项目   本文系宁波大学教学研究项目“基于创新教育的翻转课堂在《MEMS 技术基础》教学中的探究及实践”与宁波大学课程思政一流课程项目“模拟电路实验”研究成果。